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JP2013172150A - Method of manufacturing light-emitting diode package - Google Patents

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JP2013172150A
JP2013172150A JP2013014106A JP2013014106A JP2013172150A JP 2013172150 A JP2013172150 A JP 2013172150A JP 2013014106 A JP2013014106 A JP 2013014106A JP 2013014106 A JP2013014106 A JP 2013014106A JP 2013172150 A JP2013172150 A JP 2013172150A
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Japan
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emitting diode
light emitting
reflective cup
metal material
electrode structure
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JP2013014106A
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Hsin Chiang Lin
新強 林
Pin-Chuan Chen
濱全 陳
Ryukin Chin
隆欣 陳
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Advanced Optoelectronic Technology Inc
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Advanced Optoelectronic Technology Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a light-emitting diode package easily while preventing oxidative deterioration of a reflection cup.SOLUTION: The method of manufacturing a light-emitting diode package includes a step for providing a substrate having a surface on which a plurality of electrode structures are installed, a step for installing a mold layer having a plurality of annular grooves on the surface of the substrate, so that each annular groove and the surface of the substrate form a cup-shaped cavity, a step for filling each cavity with a metal material, a step for forming a plurality of reflection cups by removing the mold layer, and exposing the part not corresponding to the reflection cups entirely, a step for performing the glossing on the surface of the reflection cups and the electrode structures, a step for fixing the light-emitting diode chips, respectively, to the electrode structures in the reflection cups, and a step for forming a plurality of light-emitting diode packages by cutting the substrate.

Description

本発明は、発光ダイオードパッケージの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting diode package.

発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は、電流を特定の波長の光に変換できる半導体素子からできており、高輝度、低電圧、低消費電力、長寿命である等の利点を有することから、新しいタイプの光源として、現在広く利用されている。   A light emitting diode (LED) is made of a semiconductor element that can convert a current into light of a specific wavelength, and has advantages such as high brightness, low voltage, low power consumption, and long life. It is now widely used as a new type of light source.

従来の発光ダイオードパッケージは、一般的に、発光ダイオードチップから出射した光を反射するための反射カップを設置する必要がある。この反射カップは、一般的に、プラスチック或いはセラミックからなる。しかし、プラスチック材料は、高温下で酸化し易いため、黄色に変色した後劣化する。また、セラミック材料は、反射性を有していないため、セラミック材料からなる反射カップに電気めっき或いは噴霧によって、反射材料を塗布する必要がある。従って、プロセスが複雑である。   Conventional light emitting diode packages generally require a reflective cup for reflecting light emitted from the light emitting diode chip. This reflective cup is generally made of plastic or ceramic. However, since plastic materials are easily oxidized at high temperatures, they are deteriorated after turning yellow. Moreover, since the ceramic material does not have reflectivity, it is necessary to apply the reflective material to the reflective cup made of the ceramic material by electroplating or spraying. Therefore, the process is complicated.

前記課題を解決するために、本発明は、反射カップが酸化変質せず且つ製造が容易である発光ダイオードパッケージの製造方法を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a light emitting diode package in which a reflective cup is not oxidized and is easily manufactured.

本発明に係る発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板を提供し、前記基板の表面には、互いに離隔する複数の電極構造が設置され、前記各電極構造は、互いに離隔して設置された第一電極及び第二電極を備えるステップと、前記基板の前記電極構造が設置された表面にモールド層を設置し、前記モールド層には、前記モールド層の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝が設けられ、前記各環状溝と前記基板の表面とが共に、カップ状のキャビティを形成するステップと、金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填するステップと、前記モールド層を除去して、前記金属材料を固化した後、複数の反射カップを形成し、前記各反射カップは、対応する前記電極構造にそれぞれ位置し、前記各電極構造の中央部には凹部が形成され、この時、前記電極構造における前記反射カップに対応していない部分が全て露出されるステップと、前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面に光沢処理を行うステップと、前記各反射カップの前記凹部内の前記電極構造に発光ダイオードチップをそれぞれ設置するステップと、前記各反射カップの前記凹部内に前記発光ダイオードチップを覆う封止体を形成するステップと、前記基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、を備える。   A method of manufacturing a light emitting diode package according to the present invention provides a substrate, and a plurality of electrode structures spaced apart from each other are disposed on a surface of the substrate, and the electrode structures are disposed separately from each other. A step of providing an electrode and a second electrode; and a mold layer is disposed on the surface of the substrate on which the electrode structure is disposed, and the mold layer includes a plurality of annular grooves penetrating from the upper surface to the lower surface of the mold layer. The annular groove and the surface of the substrate together form a cup-shaped cavity, providing a metal material to fill the cavity with the metal material, and the mold layer And solidifying the metal material, a plurality of reflective cups are formed, and each reflective cup is located in the corresponding electrode structure, and in the central portion of each electrode structure A portion of the electrode structure not corresponding to the reflective cup is exposed, and the surface of the reflective cup and the surface of the electrode structure exposed from the recess of the reflective cup. A step of performing a gloss treatment, a step of installing a light emitting diode chip in the electrode structure in the concave portion of each reflective cup, and a sealing body covering the light emitting diode chip in the concave portion of each reflective cup. Forming a plurality of light emitting diode packages by cutting the substrate.

従来の技術と比べて、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板にモールド層を設置した後、モールド層に環状溝を設け、この環状溝と基板の表面とは共に、カップ状のキャビティを形成する。次に、金属材料をキャビティに充填した後、モールド層を除去して金属材料を固化して反射カップを形成する。最後に、反射カップの表面に光沢処理を行う。従って、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は容易であり、また、金属材料が固化して形成された反射カップは、高温下で酸化されず且つ優れた光反射能力を持つ。   Compared with the prior art, the method of manufacturing a light emitting diode package according to the present invention includes a mold layer provided on a substrate, and then an annular groove is provided in the mold layer. The annular groove and the surface of the substrate are both cup-shaped cavities. Form. Next, after filling the cavity with a metal material, the mold layer is removed to solidify the metal material to form a reflective cup. Finally, a gloss treatment is performed on the surface of the reflective cup. Therefore, the method for manufacturing the light emitting diode package of the present invention is easy, and the reflection cup formed by solidifying the metal material is not oxidized at a high temperature and has an excellent light reflection ability.

本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージの製造方法における各ステップを示す図である。It is a figure which shows each step in the manufacturing method of the light emitting diode package which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１４を参照すると、本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１００は、電極構造１１を有する基板１０と、電極構造１１上に設置され且つ電極構造１１に接続される発光ダイオードチップ４０と、発光ダイオードチップ４０を囲んで設置された反射カップ３０と、発光ダイオードチップ４０を封止する封止体５０と、を備える。   Referring to FIG. 14, a light emitting diode package 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 10 having an electrode structure 11, a light emitting diode chip 40 installed on the electrode structure 11 and connected to the electrode structure 11, and light emission. The reflection cup 30 is provided so as to surround the diode chip 40, and the sealing body 50 that seals the light emitting diode chip 40.

本発明の実施形態に係る発光ダイオードパッケージ１００の製造方法は、下記のステップ１〜ステップ１０を備える。   The manufacturing method of the light emitting diode package 100 according to the embodiment of the present invention includes the following steps 1 to 10.

図１を参照すると、ステップ１において、基板１０を提供する。基板１０の上表面には、電極構造１１が設置され、電極構造１１は、互いに離隔して設置された第一電極１１１及び第二電極１１２を備える。基板１０は、シリコン或いはセラミックからなり、電極構造１１は、導電性材料からなる。   Referring to FIG. 1, in step 1, a substrate 10 is provided. An electrode structure 11 is disposed on the upper surface of the substrate 10, and the electrode structure 11 includes a first electrode 111 and a second electrode 112 that are spaced apart from each other. The substrate 10 is made of silicon or ceramic, and the electrode structure 11 is made of a conductive material.

図２から図４を参照すると、ステップ２において、基板１０の上表面にモールド層２０を設置する。モールド層２０には、互いに離隔し且つモールド層２０の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝２２が設けられている。モールド層２０の環状溝２２と基板１０の上表面とは共に、カップ状のキャビティ２１を形成する。   Referring to FIGS. 2 to 4, in step 2, a mold layer 20 is installed on the upper surface of the substrate 10. The mold layer 20 is provided with a plurality of annular grooves 22 that are spaced apart from each other and penetrate from the upper surface to the lower surface of the mold layer 20. The annular groove 22 of the mold layer 20 and the upper surface of the substrate 10 together form a cup-shaped cavity 21.

図５を参照すると、ステップ３において、支持板２００及び金属材料３００を提供する。支持板２００は、フィルム状の板体であり、その上面には、支持板２００を貫通し且つキャビティ２１と対応する複数の貫通孔２０１が形成されている。本実施形態において、金属材料３００は、銀粉末及びガラス材料とコロイドとの混合物である。また、金属材料３００には、他の金属粉を混入しても良い。   Referring to FIG. 5, in step 3, a support plate 200 and a metal material 300 are provided. The support plate 200 is a film-like plate body, and a plurality of through holes 201 that penetrate the support plate 200 and correspond to the cavities 21 are formed on the upper surface thereof. In the present embodiment, the metal material 300 is a mixture of silver powder and glass material and colloid. Further, the metal material 300 may be mixed with other metal powder.

図６及び図７を参照すると、ステップ４において、支持板２００の貫通孔２０１をキャビティ２１にそれぞれ対応させるように、支持板２００をモールド層２０の上表面に設置する。次に、金属材料３００を支持板２００の上表面に設置した後、スクレーパ４００を介して、支持板２００の上表面の金属材料３００を削ぎ取ることにより、金属材料３００は貫通孔２０１を介してキャビティ２１に充填される。   Referring to FIGS. 6 and 7, in step 4, the support plate 200 is installed on the upper surface of the mold layer 20 so that the through holes 201 of the support plate 200 correspond to the cavities 21, respectively. Next, after the metal material 300 is placed on the upper surface of the support plate 200, the metal material 300 is scraped off the upper surface of the support plate 200 via the scraper 400, so that the metal material 300 passes through the through hole 201. The cavity 21 is filled.

図８を参照すると、ステップ５において、支持板２００及びモールド層２０を除去する。   Referring to FIG. 8, in step 5, the support plate 200 and the mold layer 20 are removed.

図９を参照すると、ステップ６において、金属材料３００が固化すると、複数の反射カップ３０が形成される。各反射カップ３０は、対応する電極構造１１にそれぞれ位置し、各電極構造１１の中央部には凹部３１が形成される。この時、電極構造１１における反射カップ３０に対応していない部分は全て露出している。金属材料３００は、焼結によって固化されて反射カップ３０を形成する。   Referring to FIG. 9, when the metal material 300 is solidified in Step 6, a plurality of reflection cups 30 are formed. Each reflection cup 30 is located in the corresponding electrode structure 11, and a recess 31 is formed at the center of each electrode structure 11. At this time, all portions of the electrode structure 11 that do not correspond to the reflective cup 30 are exposed. The metal material 300 is solidified by sintering to form the reflective cup 30.

ステップ７において、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面に光沢処理を行う。光沢処理は、図１０に示すように、研磨工具５００を利用して、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面を研磨する。或いは、図１１に示すように、エッチング液によって、反射カップ３０の表面及び反射カップ３０の凹部３１から露出している電極構造１１の表面をエッチングする。このエッチングの工程では、基板１０を反転させて、反射カップ３０及び電極構造１１をエッチング液６００の中に浸漬する。   In step 7, the surface of the reflective cup 30 and the surface of the electrode structure 11 exposed from the recess 31 of the reflective cup 30 are subjected to a gloss treatment. As shown in FIG. 10, the glossing process uses a polishing tool 500 to polish the surface of the reflective cup 30 and the surface of the electrode structure 11 exposed from the recess 31 of the reflective cup 30. Alternatively, as shown in FIG. 11, the surface of the reflective cup 30 and the surface of the electrode structure 11 exposed from the recess 31 of the reflective cup 30 are etched with an etching solution. In this etching process, the substrate 10 is inverted and the reflective cup 30 and the electrode structure 11 are immersed in the etching solution 600.

図１２を参照すると、ステップ８において、各反射カップ３０の凹部３１内の電極構造１１に少なくとも１つの発光ダイオードチップ４０を設置し、発光ダイオード４０を第一電極１１１及び第二電極１１２にそれぞれ接続する。本実施形態において、発光ダイオードチップ４０は、フリップチップの方式によって、第一電極１１１及び第二電極１１２にそれぞれ接続する。また、光ダイオードチップ４０は、リード線を介して電極構造に接続することもできる。   Referring to FIG. 12, in step 8, at least one light emitting diode chip 40 is installed in the electrode structure 11 in the recess 31 of each reflective cup 30, and the light emitting diode 40 is connected to the first electrode 111 and the second electrode 112, respectively. To do. In the present embodiment, the light emitting diode chip 40 is connected to the first electrode 111 and the second electrode 112 by a flip chip method. The photodiode chip 40 can also be connected to the electrode structure via a lead wire.

図１３を参照すると、ステップ９において、発光ダイオードチップ４０を覆う封止体５０を形成する。本実施形態において、封止体５０は、ペーストディスペンサーによって反射カップ３０の凹部３１に注入され、封止体５０が反射カップ３０の凹部３１に完全に充填された後、封止体５０の上表面と反射コップ３０の上表面とが同じ平面上に位置するまで金型（図示せず）によって押圧する。また、発光ダイオードチップ４０からの光に所望の色変化を行いたい場合は、封止体５０の表面に蛍光物質を塗布する或いは封止体の中に蛍光物質を混入しても良い。   Referring to FIG. 13, in step 9, a sealing body 50 that covers the light emitting diode chip 40 is formed. In this embodiment, the sealing body 50 is injected into the concave portion 31 of the reflective cup 30 by a paste dispenser, and after the sealing body 50 is completely filled in the concave portion 31 of the reflective cup 30, the upper surface of the sealing body 50 And the upper surface of the reflective cup 30 are pressed by a mold (not shown) until they are located on the same plane. In addition, when a desired color change is desired for the light from the light emitting diode chip 40, a fluorescent material may be applied to the surface of the sealing body 50, or a fluorescent material may be mixed in the sealing body.

図１４を参照すると、ステップ１０において、基板１０を切断し、複数の発光ダイオードパッケージ１００を形成する。   Referring to FIG. 14, in step 10, the substrate 10 is cut to form a plurality of light emitting diode packages 100.

他の実施形態において、支持板２００を省略することもできる。この際、金属材料３００は、モールド層２０のキャビティ２１に直接に充填される。   In other embodiments, the support plate 200 may be omitted. At this time, the metal material 300 is directly filled into the cavity 21 of the mold layer 20.

本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は、基板１０にモールド層２０を設置した後、モールド層２０に環状溝２２を設け、この環状溝２２と基板１０の表面とは共に、カップ状のキャビティ２１を形成する。次に、金属材料３０をキャビティ２１に充填した後、モールド層２０を除去して金属材料３００を固化して反射カップ３０を形成する。最後に、反射カップ３０の表面に光沢処理を行う。従って、本発明の発光ダイオードパッケージの製造方法は容易であり、また、金属材料３００が固化して形成された反射カップ３０は、高温下で酸化されず且つ優れた光反射能力を持つ。   In the method for manufacturing a light emitting diode package according to the present invention, after the mold layer 20 is placed on the substrate 10, an annular groove 22 is provided in the mold layer 20, and the annular groove 22 and the surface of the substrate 10 are both cup-shaped cavities 21. Form. Next, after filling the cavity 21 with the metal material 30, the mold layer 20 is removed and the metal material 300 is solidified to form the reflective cup 30. Finally, the surface of the reflection cup 30 is glossed. Therefore, the method for manufacturing the light emitting diode package of the present invention is easy, and the reflective cup 30 formed by solidifying the metal material 300 is not oxidized at a high temperature and has an excellent light reflecting ability.

１００ 発光ダイオードパッケージ
１０ 基板
１１ 電極構造
１１１ 第一電極
１１２ 第二電極
２０ モールド層
２１ キャビティ
２２ 環状溝
３０ 反射カップ
３１ 凹部
４０ 発光ダイオードチップ
５０ 封止体
２００ 支持板
２０１ 貫通孔
３００ 金属材料
４００ スクレーパ
５００ 研磨工具
６００ エッチング液 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Light emitting diode package 10 Board | substrate 11 Electrode structure 111 1st electrode 112 2nd electrode 20 Mold layer 21 Cavity 22 Annular groove 30 Reflective cup 31 Recessed part 40 Light emitting diode chip 50 Sealing body 200 Support plate 201 Through-hole 300 Metal material 400 Scraper 500 Polishing tool 600 Etching solution

Claims (4)

基板を提供し、前記基板の表面には、互いに離隔する複数の電極構造が設置され、前記各電極構造が、互いに離隔して設置された第一電極及び第二電極を備えるステップと、
前記基板の前記電極構造が設置された表面にモールド層を設置し、前記モールド層には、前記モールド層の上表面から下表面を貫通する複数の環状溝が設けられ、前記各環状溝と前記基板の表面とが共に、カップ状のキャビティを形成するステップと、
金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填するステップと、
前記モールド層を除去して、前記金属材料を固化した後、複数の反射カップを形成し、前記各反射カップは、対応する前記電極構造にそれぞれ位置し、前記各電極構造の中央部には凹部が形成され、この時、前記電極構造における前記反射カップに対応していない部分が全て露出されるステップと、
前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面に光沢処理を行うステップと、
前記各反射カップの前記凹部内の前記電極構造に発光ダイオードチップをそれぞれ設置するステップと、
前記各反射カップの前記凹部内に前記発光ダイオードチップを覆う封止体を形成するステップと、
前記基板を切断して、複数の発光ダイオードパッケージを形成するステップと、
を備えることを特徴とする、発光ダイオードパッケージの製造方法。 Providing a substrate, and a plurality of electrode structures spaced apart from each other are disposed on a surface of the substrate, each of the electrode structures including a first electrode and a second electrode spaced apart from each other;
A mold layer is installed on the surface of the substrate where the electrode structure is installed, and the mold layer is provided with a plurality of annular grooves penetrating from the upper surface to the lower surface of the mold layer, Together with the surface of the substrate to form a cup-shaped cavity;
Providing a metal material and filling each cavity with the metal material;
After the mold layer is removed and the metal material is solidified, a plurality of reflective cups are formed. Each reflective cup is located in the corresponding electrode structure, and a recess is formed in the center of each electrode structure. Is formed, and at this time, all the portions of the electrode structure that do not correspond to the reflective cup are exposed,
Performing gloss treatment on the surface of the reflective cup and the surface of the electrode structure exposed from the recess of the reflective cup;
Installing a light emitting diode chip on the electrode structure in the recess of each reflective cup;
Forming a sealing body that covers the light emitting diode chip in the concave portion of each reflective cup;
Cutting the substrate to form a plurality of light emitting diode packages;
A method of manufacturing a light emitting diode package, comprising: 金属材料を提供して、前記金属材料を前記各キャビティに充填する前記ステップが、支持板を提供し、前記支持板に、前記支持板を貫通し且つ前記キャビティと対応する複数の貫通孔が形成されるステップと、前記支持板の前記貫通孔を前記キャビティにそれぞれ対応させるように前記支持板を前記モールド層に設置するステップと、前記金属材料を前記支持板に設置するステップと、スクレーパを介して前記支持板に設置される前記金属材料を削ぎ取ることにより、前記金属材料を前記支持板の前記貫通孔を介して前記キャビティに充填させるステップと、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。   The step of providing a metal material and filling each of the cavities with the metal material provides a support plate, and the support plate has a plurality of through holes penetrating the support plate and corresponding to the cavity. A step of installing the support plate on the mold layer so that the through holes of the support plate correspond to the cavities, a step of installing the metal material on the support plate, and a scraper. The metal material placed on the support plate is scraped off to fill the cavity with the metal material through the through hole of the support plate. The manufacturing method of the light emitting diode package of description. 前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面が、研磨工具の研磨によって光沢処理が行われることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。   2. The light emitting diode package according to claim 1, wherein the surface of the reflective cup and the surface of the electrode structure exposed from the recess of the reflective cup are subjected to a gloss treatment by polishing with a polishing tool. Method. 前記反射カップの表面及び前記反射カップの前記凹部から露出された前記電極構造の表面が、エッチングの方式によって光沢処理が行われることを特徴とする、請求項１に記載の発光ダイオードパッケージの製造方法。   2. The method of manufacturing a light emitting diode package according to claim 1, wherein the surface of the reflective cup and the surface of the electrode structure exposed from the concave portion of the reflective cup are subjected to a gloss treatment by an etching method. .
JP2013014106A 2012-02-17 2013-01-29 Method of manufacturing light-emitting diode package Pending JP2013172150A (en)

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